JP2589967B2 - 無外傷性薬物送達先端部を有するカテーテル - Google Patents

無外傷性薬物送達先端部を有するカテーテル

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JP2589967B2
JP2589967B2 JP6509107A JP50910794A JP2589967B2 JP 2589967 B2 JP2589967 B2 JP 2589967B2 JP 6509107 A JP6509107 A JP 6509107A JP 50910794 A JP50910794 A JP 50910794A JP 2589967 B2 JP2589967 B2 JP 2589967B2
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    • A61M2025/0079—Separate user-activated means, e.g. guidewires, guide tubes, balloon catheters or sheaths, for sealing off an orifice, e.g. a lumen or side holes, of a catheter

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明のカテーテルは、身体の遠隔領域内に液体を制
御して投与する新しいタイプのカテーテルである。
身体の遠隔領域に液体を投与するカテーテルは、種々
の異なる臨床的手技において用いられている。これらの
手技のいくつかは、Ｘ線手技用の造影液の送達を必要と
し、その他の手技は、血管を介して到達可能な遠隔部位
における薬物の送達を必要とする。
カテーテルは、直接またはガイドワイヤの補助のいず
れかにより挿入される。いずれの場合も、遠方端部は、
損傷を与えることなく血管を介して目的部位に装置を案
内する手段を含まなければならない。ガイドワイヤおよ
びカテーテルの遠方端部のための多くの異なる器具が市
販されている。閉塞された血管を介して一時的な流路を
提供するために側孔を有するカテーテルがある。このよ
うな適用においては、閉塞部の上流にある側孔は血液を
流入させ、閉塞部の下流にある側孔は血液を流出させ
る。このような適用においては、側孔およびカテーテル
は、閉塞された血管に対して十分な流量を与えるのが可
能なサイズでなければならない。
複数の側孔を有する別のタイプのカテーテルは、別々
の管腔に接続された各側孔を有している。このようなカ
テーテルは、遠隔部位に別々の速度で異なる薬物を投与
することを可能にする。このようなカテーテルは、大き
な外径を有し、そして比較的堅い。
大きな口径を有するカテーテルおよび大きな側孔また
は別々の管腔に接続された側孔を有するカテーテルは、
脳血管内で使用するには、または拍動する心臓動脈の冠
動脈内に一晩留置するには、堅すぎ、そして大きすぎ
る。それらは、血塊の穿通、血塊の溶解、および所望の
長さの血管への所望の速度での薬物の投与を含む、心臓
病の治療に必要な多目的応用性を有していない。
本発明のカテーテルは、現在入手可能なカテーテルの
これらおよび他の不都合な点を克服する。
発明の目的 本発明の目的は、血管系および他の身体の通路系の遠
隔領域内に薬物を投与する手段を提供することである。
本発明の別の目的は、身体の遠隔域および非常に狭い
通路内に薬物を投与する手段を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、身体の遠隔領域内に薬物
を投与する手段であって、その基端部から遠方端部に行
くに従って可撓性が増大する手段を提供することであ
る。
本発明の別の目的は、薬物を好適な半径方向に投与す
る手段を含むカテーテルを提供することである。
本発明の別の目的は、薬物を軸方向および半径方向に
投与する手段を含むカテーテルを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、薬物を低圧で半径方向に
投与するカテーテルを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、薬物を高圧で半径方向に
投与するカテーテルを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、薬物を制御可能に軸方向
に投与する手段を有するカテーテルを提供することであ
る。
本発明のさらに別の目的は、薬物が血管内に半径方向
に投与される部位および長さを制御する手段を有するカ
テーテルを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、カテーテルの遠方端部の
長さに沿って薬物を均等に分配する手段を含むカテーテ
ルを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、薬物を制御可能に半径方
向および軸方向に投与する放射線不透過性マーカーおよ
び手段を有するカテーテルを提供することである。
発明の説明 本発明のカテーテルは、長さに沿って次第に堅くな
る、長い可撓性の管状体を含む。可撓性の遠方端部は、
曲がりくねった血管内に挿入されたガイドワイヤにより
カテーテルの安全な進路を保証する。カテーテルの長さ
に沿ってその遠方端部から基端部に行くに従って堅さが
増すために、軸方向の力が伝達されて、血管内のカテー
テルの前進を容易にする。まずガイドワイヤが所望の部
位に進み、その後予め挿入されたガイドワイヤを追い続
けるように、カテーテルは血管内を進み得る。他の適用
では、ガイドワイヤとカテーテルは、所望の部位に到達
するまで、曲がりくねった血管内を一連の動作で徐々に
進む。ガイドワイヤおよびカテーテルの遠方端部におけ
る放射線不透過性マーカーは、Ｘ線透視検査によりカテ
ーテルが所望の部位まで進んでいることが肉眼で見える
のを助け得る。本発明のカテーテルは、その長さに沿っ
て遠方端部から基端部に行くに従って堅さが増すことを
特徴とする。カテーテルの堅さは、カテーテルの長さ全
体に渡って、またはカテーテルの１つまたはそれ以上の
部分に渡って連続的に変化し得る。後者の場合は、カテ
ーテルの長さ全体に渡る外管の延長が、より堅い内側材
料を使用しているために、カテーテルの限定された長さ
に渡って速やかに起こり、そしてカテーテルの構造に完
全性を与える。
カテーテルの遠方端部には、遠方端部の限定された長
さに渡ってらせん状に配置された異なる口径の孔が設け
られている。これらの孔のサイズは、特定の流速の範囲
においてカテーテルの遠方端部の各孔からほぼ均一に半
径方向に薬物を噴出するように選択される。遠方端部の
先端部（tip）は、ガイドワイヤ用および薬物の軸方向
への投与用の中央開口部を有する。遠方端部の先端部は
さらに、血管内の血塊を容易に穿通するように形成され
る。カテーテルの一例においては、ガイドワイヤと組み
合わせされた遠方端部の先端部の口径の減少は、密閉部
を形成して、軸方向に放出される薬物の量が制御され
る。別の例においては、ガイドワイヤは、カテーテルの
遠方端部の内径よりもわずかに小さい拡径部（enlargem
ent）を有する。ガイドワイヤの拡径部をカテーテルの
遠方端部内で移動させることにより、薬物がカテーテル
の遠方端部内の孔を介して半径方向に投与される長さが
制御される。
観察を容易にするために、ガイドワイヤの拡径部は放
射線不透過性マーカーの特徴を含み得る。
非常に小さい血管においても薬物を投与するために、
このカテーテルは、わずか2F、すなわち0.66ミリメート
ルの外径を有し得る。カテーテルは30〜200センチメー
トルの長さを有し得、好適な長さは約150センチメート
ルである。注入部の長さは、0.5センチメートル〜30セ
ンチメートルであり得る。
注入ポンプにより送達されるような低圧の適用におい
ては、本発明のカテーテルは、薬物の最適の流速を実現
するためにガイドワイヤなしで用いられ得、薬物は注入
部の長さに渡って均等に分配される。注射器により送達
されるような高圧の適用においては、ガイドワイヤは薬
物の軸方向の噴出を制御するのに最も有用である。
図面の説明 図１は、血管内に動作可能に設置された灌流カテーテ
ルを示す図である。
図２は、灌流カテーテルの遠方端部を示す図である。
図３は、灌流カテーテルの遠方端部の断面図である。
図４は、別の灌流カテーテルの遠方端部を示す図であ
る。
図５は、図４の遠方端部の断面図である。
図６は、軸方向の投与孔を制御するための拡径部（en
larged section）を有するガイドワイヤを備えた灌流カ
テーテルの遠方端部を詳細に示す図である。
図７は、半径方向および軸方向の投与孔を制御するた
めの拡径部を有するガイドワイヤを備えた灌流カテーテ
ルの遠方端部を詳細に示す図である。
図８は、基端部と遠方端部との間に異なる可撓性の部
分を有するカテーテルの構造を示す図である。
好適な実施態様の説明 図１は、血管内に動作可能に設置された灌流カテーテ
ルを示す図である。本発明のカテーテルは、血管２に挿
入された状態で示されている。カテーテルは、管状構造
を有し、そして管１内にガイドワイヤ３を保持する。基
端部において、取付具４がポート５を介してカテーテル
の管１内に薬物を注射することを可能にし、そしてガイ
ドワイヤ３用の調節可能な止血ポート６を供給する。カ
テーテルの遠方端部８は、らせん状に配置チれた複数の
孔7a〜7fを有する。孔の数および孔が遠方端部８に沿っ
て分布される長さはさまざまであり、そして適用によっ
て異なる。孔のサイズは、0.004″と0.012″との間でさ
まざまであり得る。孔のサイズは、カテーテルの遠方端
部８の先端部９に近づくに従って増加する。放射線不透
過性マーカー23および21は、各第１の孔および最後の
孔、それぞれ孔7aおよび7fに隣接して設置され得る。
孔7a〜7fについて異なる孔サイズを用いることは、半
径方向に投与される薬物が、各孔毎および一回毎に、遠
方端部８の長さに渡って同一であることを保証する。孔
7a〜7fをらせん状に配置することにより、薬物が全方向
に分配される。
遠方端部８の長さは、0.5〜30センチメートルの範囲
であり得る。孔７の数は、１と30との間でさまざまであ
り得る。孔７のサイズは、0.004″から0.012″まで増加
し得る。
図２は、灌流カテーテルの遠方端部８を示す図であ
る。遠方端部８は、口径の異なる６個の孔7a〜7fを有す
る。孔のサイズは右から左へ、すなわちカテーテルの基
端部の側からカテーテルの先端部９に向かって増加す
る。カテーテル１の使用中は、ガイドワイヤ３は挿入さ
れたままである。遠方端部８の先端部の端部にバルブ体
20が組み込まれている（図３参照）。バルブ体20内の中
央孔22は、ガイドワイヤ３を自由に動かすことができる
ほど十分大きく、そして薬物が軸方向に大量に漏れ出な
いほど十分小さい。以下に示すように、ガイドワイヤ３
およびバルブ体20は、軸方向に薬物を制御して放出する
ために用いられ得る。放射線不透過性マーカー21は遠方
端部８内に挿入されて、Ｘ線透視検査により先端部９の
位置が肉眼で見えるようにする。ガイドワイヤがマーカ
ー21内に向かって進む間に、バルブ体は不透過性マーカ
ーから円滑に移行してガイドワイヤ３の先端部を案内す
る。遠方端部８の他方の端に第２のマーカー23が設置さ
れ得る。矢印「４」−「４」は、図３の断面図の位置お
よび方向を示す。
図３は、勸流カテーテル１の遠方端部の断面図であ
る。孔７は遠方端部８の周りにらせん状に均等な角度に
配置され、口径の最も小さい孔7aが断面図の「４」−
「４」の位置に近い。
図４は、別の勸流カテーテルの遠方端部を示す図であ
る。図５は、図４の遠方端部51の「６」−「６」に沿っ
た断面図である。この遠方端部51は、わずか４つの半径
方向に噴出する孔50a〜50dを有する。孔50a〜50dは90度
毎に配置されている。
図２および図４に示すように、遠方端部８の先端部９
および遠方端部51の先端部53は、面取りされている。こ
の特徴は、血管内の血塊を、破壊してばらばらにせずに
穿通することを可能にする。好適な面取り角度は15度と
45度との間である。
遠方端部の先端部の別の器具においては、図２のバル
ブシート20の先端部側端部に適合するプラグ75が、ガイ
ドワイヤに設けられている。
図６は、制御可能な軸方向噴出バルブのより詳細な図
である。遠方端部70内のバルブシート71は、一定量の薬
物を投与するために選択された口径を有する中央孔72を
有する。他方、ガイドワイヤ73は適切な位置に配置され
ているが、中央孔72をふさぐ位置にはない。ガイドワイ
ヤ73は、ガイドワイヤ73が作業者によって矢印76の方向
に引っ張られるときに中央孔72をふさぐのに適した形状
を有するプラグ75を含む。バルブシート71は、シートが
特定の適用に対して最も適した孔サイズで挿入され得る
ように交換可能であり得る。図６に示すように、放射線
不透過性マーカー77は、カテーテルの遠方端部70内に挿
入され得、または遠方端部70の管状構造中に組み込まれ
得、またはカテーテルの管の外に配置され得る。
図７は、薬物を半径方向に投与するのを制御するため
のカテーテルおよびガイドワイヤを示す図である。ガイ
ドワイヤ83を前進させると、拡径部（enlarged diamete
r body）85が遠方端部80の端の方へ移動する。ガイドワ
イヤ83を矢印86の方向に引っ張ると、拡径部85は遠方端
部80内で移動し、そして孔84a〜84eを通過すると、それ
らの孔が薬物を分配するのを排除し、拡径部85より遠方
のいかなる孔も薬物を分配するのを排除する。それゆ
え、遠方端部80内のスライドする拡径部85は、管内で薬
物が投与される長さを制御することを可能にする。カテ
ーテル内、特に遠方端部80内における拡径部85の位置を
モニターするために、拡径部85は放射線不透過性マーカ
ーを含み得る。
図８は、基端部と遠方端部との間の異なる可撓性を有
する部分を備えたカテーテルの構造を示す図である。本
発明のカテーテルは、可撓性の異なる２つまたはそれ以
上のセグメントを有する。各セグメントは、曲げ係数に
より特徴付けられる一定の可撓性を有する内部コア管の
セグメントを有する。材料の曲げ係数およびセグメント
の厚さが、そのセグメントの可撓性を決定する。カテー
テルの全ての内部セグメントは、１つの外管により覆わ
れている。カテーテルの厚さは、内部セグメントの外管
の口径により決定される。内部セグメントと外管の両方
が、カテーテルの局所的可撓性を決定する。内部セグメ
ントが先細り状であれば、カテーテルは、先細り部の長
さに渡って変化する口径および可撓性を有する。
基端部と遠方端部との間において異なる可撓性の特徴
を有する本発明のカテーテルは、カテーテルの応用範囲
を広げ、そして基端部に比較して非常に可撓性のある遠
方先端部を有することを可能にする。可撓性の異なる部
分間の移行が円滑である本発明のカテーテルは、挿入中
に鋭く曲がった部分によりねじれるという可能性を減少
させる。
図８は、可撓性の異なるセグメントを備えたカテーテ
ルの３つのセグメントを示す図である。３つのセグメン
ト全てが外管91を共有している。左のセグメントは内部
セグメント92を含み、中央のセグメントは内部セグメン
ト93を含み、そして右のセグメントは内部セグメント94
を含む。３つの内部セグメント全てが同一の材料であり
得る。全ての内部セグメントの内径が同一であるため、
セグメントの可撓性は特定の内部セグメントの外径に依
存する。可撓性はさらに、異なるセグメントに対して異
なる材料を選択することにより変化され得る。図８にお
いて、３つの内部セグメントは、互いに異なるが一定の
外径を有する状態で示されており、その結果、カテーテ
ルの長さに渡って段階的に可撓性が変化する。セグメン
トの外径を先細り状にすることにより、可撓性の非段階
的変化が達成され得る。
以上の本発明を、１つの好適な実施態様に関して詳細
に述べてきた。当業者であればある種の改変をなし得る
ことは、発明の範囲および請求の範囲内において明らか
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルモール，エドワード アール. アメリカ合衆国 コネチカット 06519, ニュー ヘイブン，ハワード アベニュ ー 67 (56)参考文献 米国特許4173981（ＵＳ，Ａ)

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基端部、主要部および遠方端部を有する細
    長い管状体と、カテーテル内に薬物を供給するポートと
    を含むカテーテルであって、 該遠方端部が、半径方向に該薬物を噴出するための、口
    径の異なる複数の半径方向の孔と、該遠方端部の遠方に
    設けられて該薬物を軸方向に噴出するための軸方向の孔
    を含む先端部とを有し、 該半径方向の孔が、口径の順にらせん状に配置され、よ
    り大きい口径を有する孔が該遠方端部の該先端部の方へ
    設置されている、カテーテル。
  2. 【請求項２】主要部、基端部および遠方端部を有する細
    長い管状体と、該遠方端部を介して投与される薬物を受
    け取るための、カテーテル装置の該基端部に接続された
    ポートとを有するカテーテル装置を含む薬物投与用カテ
    ーテル装置であって、 該遠方端部が、該薬物を半径方向に噴出するための、口
    径の異なる複数の半径方向の孔と、該遠方端部の遠方に
    設けられて該薬物を軸方向に噴出するための軸方向の孔
    を有する先端部とを含み、 さらに、該カテーテル装置の該基端部を越えて延びる第
    １の端部と、該カテーテル装置の長さに沿って内部に延
    びる中央部と、該軸方向の孔を介して該遠方端部の該先
    端部を越えて延びる第２の端部とを有するガイドワイヤ
    と、該薬物を該カテーテル装置内に供給する手段と、該
    カテーテル装置内において該ガイドワイヤを移動させる
    手段とを有し、 該半径方向の孔が、口径の順にらせん状に配置され、よ
    り大きい口径を有する孔が該遠方端部の該先端部の方へ
    設置されている、薬物投与用カテーテル装置。
  3. 【請求項３】前記先端部が、軟らかい血塊を穿通するの
    に適した角度で面取りされている、請求項２に記載の薬
    物投与用カテーテル装置。
  4. 【請求項４】前記先端部が15度と45度との間の角度で面
    取りされている、請求項３に記載の薬物投与用カテーテ
    ル装置。
  5. 【請求項５】主要部、基端部および遠方端部を含む細長
    い管状体と、前記薬物を受け取るための、該基端部に接
    続されたポートとを有するカテーテル装置を含む薬物投
    与用カテーテル装置であって、 該遠方端部が、該薬物を半径方向に噴出するための、口
    径の異なる複数の半径方向の孔と、該遠方端部の遠方に
    設けられて該薬物を軸方向に噴出するための軸方向の孔
    を有する、バルブシートを含む先端部とを含み、 該半径方向の孔が、口径の順にらせん状に配置され、よ
    り大きい口径を有する孔が該遠方端部の該先端部の方へ
    設置され、 さらに、該カテーテル装置の該基端部を越えて延びる第
    １の端部と、該カテーテル装置の長さに沿って内部に延
    びる中央部と、該軸方向の孔を介して該遠方端部の該先
    端部を越えて延びる第２の端部とを有するガイドワイヤ
    と、 該カテーテル装置内において該ガイドワイヤを移動させ
    る手段とを含む、薬物投与用カテーテル装置。
  6. 【請求項６】前記ガイドワイヤの前記第２の端部が、前
    記軸方向の孔の口径よりも大きな口径を有する拡径部を
    含み、該拡径部および前記バルブシートが互いに相補的
    境界面を有し、該拡径部および該バルブシートが前記薬
    物を軸方向に投与するのを制御するバルブを構成する、
    請求項５に記載の薬物投与用カテーテル装置。
  7. 【請求項７】前記中央部と前記カテーテル装置の前記遠
    方端部との境界面をマークする第１の放射線不透過性マ
    ーカーと、 該薬物投与用遠方端部の位置をマークする、前記先端部
    に近接した第２の放射線不透過性マーカーとをさらに含
    む、請求項５に記載の薬物投与用カテーテル装置。
  8. 【請求項８】前記バルブシートが、前記遠方端部の内部
    に、そして前記先端部に近接して交換可能に取り付けら
    れる、請求項５に記載の薬物投与用カテーテル装置。
  9. 【請求項９】前記バルブシートが、異なる軸方向の孔サ
    イズを有するバルブシートと交換可能である、請求項６
    に記載の薬物投与用カテーテル装置。
  10. 【請求項１０】前記ガイドワイヤの前記第２の端部が、
    前記軸方向の孔よりわずかに小さい口径を有し、該ガイ
    ドワイヤが、該軸方向の孔を介して延びるときに、該軸
    方向の孔を介する液体の流量を実質的に減少させる、請
    求項５に記載の薬物投与用カテーテル装置。
  11. 【請求項１１】主要部、基端部および遠方端部を有する
    細長い管状体を有するカテーテル装置を含む、薬物投与
    用カテーテル装置であって、 先端部が軸方向に薬物を投与するための軸方向の孔を有
    し、該先端部が該遠方端部内の遠方に設置され、そして 該カテーテル装置の該遠方端部が、該薬物を半径方向に
    投与するための、口径の異なる複数の半径方向の孔を有
    し、該半径方向の孔が、口径の順にらせん状に配置さ
    れ、より大きい口径を有する孔が該遠方端部の該先端部
    の方へ設置され、 該カテーテル装置の該基端部を越えて延びる第１の端部
    と、該カテーテル装置の長さに沿って延びる中央部と、
    該軸方向の孔を介して該遠方端部の該先端部を越えて延
    びる第２の端部とを有するガイドワイヤと、 さらに、該ガイドワイヤの該第１の端部と該中央部とを
    該カテーテル装置内に与える手段と、該カテーテル装置
    内に該薬物を供給する手段とを含み、 該ガイドワイヤが、該半径方向の孔を介した該薬物の投
    与を制御するための拡径部を含み、 該拡径部が、該カテーテル装置の該遠方端部の内径より
    もわずかに小さい口径を有し、 該拡径部が、該ガイドワイヤの該第１の端部に前進また
    は後退したときに、該カテーテル装置部分の該遠方端部
    内において、該先端部から該主要部の方へ移動するよう
    にされ、これにより該薬物投与のための半径方向の孔の
    数を減少または増加させる、薬物投与用カテーテル装
    置。
  12. 【請求項１２】該カテーテル装置の該中央部と該遠方端
    部との境界面をマークする第１の放射線不透過性マーカ
    ーをさらに含む、請求項11に記載の薬物投与用カテーテ
    ル装置。
  13. 【請求項１３】前記カテーテル装置の前記中央部と前記
    遠方端部との境界面をマークする第１の放射線不透過性
    マーカーと、 前記薬物が投与される距離をマークする、前記拡径部に
    含まれる第２の放射線不透過性マーカーとをさらに含
    む、請求項11に記載の薬物投与用カテーテル装置。
  14. 【請求項１４】主要部、遠方端部および複数の中間部を
    有する細長い管状体と、カテーテル装置内に薬物を供給
    する手段とを含む薬物投与用カテーテル装置であって、 該遠方端部が、半径方向に該薬物を噴出するための、口
    径の異なる複数の半径方向の孔と、該遠方端部内の遠方
    に設けられて該薬物を軸方向に噴出するための軸方向の
    孔を含む先端部とを有し、 該半径方向の孔が、口径の順にらせん状に配置され、よ
    り大きい口径を有する孔が該遠方端部の該先端部の方に
    設置され、 該複数の中間部の各々が、互いに同一の内径および互い
    に異なる外径を有する内部管状セグメントと、該内部管
    状セグメントを覆う共通の外管とを含み、これにより該
    複数の中間部の各々が異なる可撓性を有する、薬物投与
    用カテーテル装置。
  15. 【請求項１５】前記中間部のうちの少なくとも１つが、
    該少なくとも１つの中間部の長さに沿って線形的に変化
    する可撓性を有する内部管状セグメントを有する、請求
    項14に記載の薬物投与用カテーテル装置。
  16. 【請求項１６】前記細長い管状体が、前記主要部におい
    て軸方向に比較的硬く、前記中間部に沿って軸方向に次
    第により可撓性になり、前記遠方端部の前記先端部に最
    も近接した該中間部において軸方向に最も可撓性となる
    ように構成されている、請求項14に記載の薬物投与用カ
    テーテル装置。
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